[发明专利]一种动态调整型电池组主动均衡方法

说明书

技术领域

本发明涉及电池组均衡技术，尤其是一种动态调整型电池组主动均衡方法。

背景技术

目前市面上多数采用被动耗散型的均衡策略来提高锂电池的一致性。但是这种技术发热量大、均衡电流小以及浪费电池能量，不能起到取长补短的作用，使得电池组中高电量的单体电芯不能充分发挥容量，整个电池组的容量取决于最小容量的单体电芯。部分主动均衡技术也不成熟，不能很及时很准确地将富余的能量充分利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种动态调整型电池组主动均衡方法，能动态地分析各个单体的特性，电池组放电时，精准高效地将高容量的单体电芯的能量补充给低容的单体电芯；电池组充电时，精准高效地将低容先充满的电芯的能量搬移给高容后充满的电芯，使得电池组各节电芯做到同时耗尽以及同时充满，从而实现高效率搬移及损耗极小的取长补短效果，提升电池组整体容量。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：一种动态调整型电池组主动均衡方法，其基于实现的电路包括变压器，所述变压器包括一个主线圈和n个次级线圈，n≥3；每个次级线圈对应与一个单体电池连接，所述单体电池串联组成电池组，利用电池组的电能对其中m个单体电池进行补充电的方法包括以下步骤，m≤n/3，其中m为整数；

(1)电池组开始初始标定：

(2)充满单体电池并检测记录单体电池的空载电压；

(3)电池组恒流放电，检测电流并计算放电容量；

(4)记录单体电池放电瞬间带载电压；

(5)计算并记录单体电池内阻DCR；

(6)每隔一段时间记录单体电池电压及容量直到放电完毕；

(7)构建单体电池放电d％-Vdkx曲线；

(8)电池组开始充电；

(9)每隔一段时间记录单体电池的电压及容量直到充电完毕；

(10)构建单体电池充电c％-Vckx曲线；

(11)电池组初始数据标定完毕；

(12)正常使用并记录单体电池空载电压；

(13)电池组放电，测量计算单体电池内阻DCR及放电容量；

(14)测量单体电池电压，并去除内阻分压来计算空载电压；

(15)当电池组放电到设定容量、空载电压Vdkx极差大于20mV且系统未出现故障失效状态的情况下开启均衡；

(16)对空载电压最低的m个单体电池进行充电，直到空载电压达到平均值；

(17)判断单体电池空载电压极差是否小于设定值，否则继续均衡，是则停止均衡，直到放电完毕；

(18)电池组开始充电并测量计算充电电容量；

(19)测量单体电池电压，并去除内阻分压来计算空载电压；

(20)当电池组充电到设定容量、空载电压Vdkx极差大于20mV且系统未出现故障失效状态的情况下开启均衡；

(21)对空载电压最低的m个单体电池进行充电，直到空载电压达到平均值；

(22)判断单体电池空载电压极差是否小于设定值，否则继续均衡，是则停止均衡，直到充电完毕；

作为改进，每次放电瞬间且电流大于等于0.1C时，根据单体电池放电前电压和放电后瞬间电压之差ΔV/电流I＝单体电池内阻DCR。

作为改进，根据恒流放电模式检测初次放电特征电压Vdx与“实时电流I-时间Δt”数据，再积分∫Idt计算已放容量Cd，直到放电结束，测得初次最低单体电池放电容量Cd0min，已放电百分比d％＝Cd/Cd0min，对应存储时刻的检测的电压Vdx补偿内阻分压I*DCR后，得到单体电池放电空载电压Vdkx，并在存储器中与已放电百分比d％构建“已放电百分比d％-空载特征电压Vdkx”曲线数据库，此时放电数据库初始化完毕。

作为改进，放电使用时，根据检测数据积分计算实际已放电容量Cd及查询放电数据库空载电压Vdkx对应已放容量百分比d％，计算出各单体电池实际剩余容量SOC＝Cd/d％-Cd，从而得知某几节单体电池SOC最低，当达到均衡开启条件时，对其进行补充电均衡。

作为改进，根据恒流充电模式检测初次充电特征电压Vcx与“实时电流I-时间Δt”数据，再积分∫Idt计算已充容量Cc，直到充电结束，测得初次最低单体充电容量Cc0min，已充电百分比c％＝Cc/Cc0min，对应存储时刻的检测的电压Vcx补偿内阻分压I*DCR后，得到单体充电空载电压Vckx，并在存储器中与已充电百分比c％构建“已充电百分比c％-空载特征电压Vckx”曲线数据库，此时充电数据库初始化完毕。